Firmware là gì?

Bất kỳ ai đã từng sử dụng vào máy tính có thể nghe thấy các thuật ngữ phần mềm, phần cứng, phần mềm quảng cáo, phần mềm độc hại… Tuy nhiên, có một loại khác dường như không quen thuộc với nhiều người, đó là: Firmware.

Firmware là gì? Ý nghĩa của thuật ngữ này là gì? Firmware làm gì? Firmware hoạt động như thế nào? Firmware rất quan trọng đối với phần cứng từ điện thoại thông minh đến TV thông minh, máy giặt và các thiết bị khác. Để làm rõ mọi thứ và giúp bạn trở nên hiểu biết hơn, trong bài viết này, mình sẽ giải thích tất cả những điều quan trọng bạn cần biết về firmware.

Firmware là gì?

Firmware là một loại phần mềm được cài đặt trong phần cứng của thiết bị làm cho chức năng phần cứng hoạt động theo mục đích dự định của nhà sản xuất. Nó cung cấp các hướng dẫn cho phép thiết bị hoạt động và giao tiếp với các thiết bị khác.

Firmware được cài đặt trong bộ nhớ chỉ đọc (ROM) hoặc bộ nhớ chỉ đọc có thể lập trình (PROM) của thiết bị. Mặc dù về mặt kỹ thuật có thể bị xóa và viết lại, nhưng nó được thiết kế để tồn tại vĩnh viễn.

Ví dụ: Bạn có biết rằng đèn giao thông có firmware không? Firmware là thứ bảo nó thay đổi đèn theo định kỳ. Không có firmware, đèn giao thông sẽ chỉ là một cột “vô dụng”, được đặt bên vệ đường. Đối với các thiết bị như đèn giao thông firmware là tất cả phần mềm trong chúng và nó cũng hoạt động như một hệ điều hành, kiểm soát mọi thứ về hoạt động của thiết bị đó.

Để làm cho mọi thứ rõ ràng hơn, hãy lấy một ví dụ khác: bo mạch chủ máy tính không có firmware sẽ không biết cách phát hiện ổ cứng hoặc thẻ video được tìm thấy bên trong máy tính của bạn.

Đối với phần cứng phức tạp hơn, như điện thoại thông minh, máy tính bảng, TV thông minh, đồng hồ thông minh, v.v., firmware là trung gian giữa phần cứng và hệ điều hành. Trên các thiết bị như vậy, firmware chứa các hướng dẫn cần thiết để phần cứng hoạt động với hệ điều hành được cài đặt trên thiết bị.

Ví dụ: trên điện thoại thông minh Samsung Galaxy sử dụng HĐH Android, firmware trên điện thoại thông minh cho phép phần cứng giao tiếp chính xác với hệ điều hành Android và thực hiện những gì người dùng yêu cầu.

Firmware được lưu trữ ở đâu?

Bây giờ chúng ta biết rằng firmware là phần mềm được viết trực tiếp vào các thiết bị phần cứng. Nhưng chính xác thì nó được lưu trữ như thế nào trên một thiết bị?

Firmware thường được lưu trữ trong các loại bộ nhớ đặc biệt, được gọi là flash ROM. ROM là từ viết tắt của Bộ nhớ chỉ đọc và loại bộ nhớ này chỉ nên được ghi một lần, thường là bởi nhà sản xuất phần cứng mà chúng ta đang sử dụng.

Bộ nhớ ROM là cần thiết cho bất kỳ thiết bị điện tử nào vì nó phải giữ dữ liệu vĩnh viễn, ngay cả khi thiết bị bị tắt hoặc khi mất điện. Bạn không thể sản xuất một thiết bị phần cứng mà quên firmware, vì nó sẽ ngừng hoạt động một khi bạn rút nguồn năng lượng của nó.

Nhưng một lần nữa, bộ nhớ ROM flash là bộ nhớ ROM có thể ghi lại. Tất nhiên, bạn có thể viết firmware mới lên thiết bị phần cứng. Tuy nhiên, bạn chỉ có thể làm điều đó với một công cụ cập nhật firmware thích hợp, được thiết kế đặc biệt để hoạt động cho thiết bị phần cứng đó.

Có những loại firmware nào?

Có nhiều loại firmware trong các thiết bị phần cứng. Có firmware trong bo mạch chủ máy tính (được gọi là BIOS hoặc UEFI), có firmware trong đĩa cứng, ổ cứng (SSD), ổ đĩa CD / DVD / Blu-Ray, có firmware trong thẻ mạng, bộ định tuyến, điểm truy cập, bộ mở rộng phạm vi, thậm chí còn có firmware trong chuột và bàn phím chơi game của bạn. Đây chỉ là một số ví dụ có liên quan đến máy tính.

Bạn nên nhớ rằng firmware tồn tại trong hầu hết các thiết bị như TV, máy giặt, thẻ ATM hoặc thậm chí trong xe hơi của bạn.

Firmware và Software (Phần mềm)

Mặc dù firmware về mặt kỹ thuật là một dạng phần mềm, có một số điểm khác biệt giữa firmware và phần mềm trong các chương trình mà chúng ta sử dụng trên thiết bị mỗi ngày.

Software (Phần mềm) là rộng lớn hơn ở chỗ nó được sử dụng để cung cấp hướng dẫn hoạt động đến phần cứng để chạy các ứng dụng trên hệ điều hành.

Firmware dành riêng cho một phần cứng cụ thể.

Một điểm khác biệt đáng đáng chú ý giữa là trong khi Software (Phần mềm) có thể được cài đặt và gỡ bỏ cài đặt từ một thiết bị, firmware thường chỉ được cập nhật.

Firmware và Drivers (Trình điều khiển)

Có sự khác biệt để giữa firmware và trình điều khiển. Trình điều khiển cũng là một loại phần mềm đặc biệt cho phép hệ điều hành của máy tính tương tác và điều khiển phần cứng thiết bị.

Thông qua trình điều khiển, hệ điều hành giao tiếp với một thiết bị bên trong máy tính để chỉ đạo phần cứng thực hiện một tác vụ, chẳng hạn như in tài liệu. Không giống như firmware được cài đặt trong phần cứng của thiết bị, trình điều khiển được lưu trữ bên trong hệ điều hành.

Cập nhật firmware là gì?

Bản cập nhật firmware là một chương trình phần mềm có thể được sử dụng để cập nhật firmware trong những thiết bị. Ví dụ: người dùng có thể tải xuống bản cập nhật chương trình cơ sở cho bộ định tuyến mạng để tăng cường khả năng của nó hoặc khắc phục sự cố. Cập nhật firmware có sẵn từ các nhà sản xuất phần cứng .

Trong một số trường hợp, các trang web tạo ra các bản cập nhật firmware riêng để cung cấp cho thiết bị nhiều khả năng hơn so với dự định của nhà sản xuất.

Ghi chú
Cập nhật của bên thứ ba thường không được nhà sản xuất hỗ trợ.

Tại sao cần cập nhật firmware?

Vì firmware trên thiết bị cung cấp các hướng dẫn cho phép thiết bị hoạt động và giao tiếp với các thiết bị khác, điều quan trọng là nó luôn hoạt động tối ưu để giữ cho phần cứng an toàn trước các mối đe dọa có thể đến từ Internet hoặc các thiết bị khác.

Vì lý do này, các nhà sản xuất của nhiều thiết bị phần cứng gửi các bản cập nhật chương trình cập nhật firmware để các thiết bị có thể theo kịp với bất kỳ tiến bộ mới nào trong Internet và công nghệ mạng.

Các bản cập nhật firmware này cũng giải quyết bất kỳ vấn đề chức năng và lỗi bảo mật nào có thể có. Tuy nhiên, do phần cứng của các thiết bị khác nhau rất nhiều về bản chất và về loại firmware mà chúng đã cài đặt, nên các phương pháp cập nhật firmware khác nhau tùy theo thiết bị.

Vì phương pháp cập nhật firmware phụ thuộc vào thiết bị, bước đầu tiên trong việc kiểm tra các bản cập nhật là đọc hướng dẫn sử dụng của thiết bị để biết thông tin và hướng dẫn của nhà sản xuất về cách thực hiện cập nhật.

Một số thiết bị yêu cầu cập nhật thủ công, có thể liên quan đến việc tải xuống gói cập nhật từ trang web của nhà sản xuất và sau đó cài đặt nó vào thiết bị.

Các thiết bị khác có bảng điều khiển hoặc cổng cài đặt nơi người dùng có thể kiểm tra thông báo cập nhật; nếu có bất kỳ thông báo nào, người dùng chỉ cần nhấp vào các nút cập nhật hoặc tùy chọn cần thiết.

Các thiết bị có hoạt động tinh vi hơn có thể cung cấp cập nhật không dây tự động hoặc chúng có thể cung cấp tùy chọn trong cài đặt để người dùng quyết định xem họ có muốn cập nhật tự động hay muốn chạy cập nhật thủ công.

Lưu ý khi cập nhật firmware

Giống như bất kỳ cảnh báo nào của nhà sản xuất sẽ hiển thị, điều cực kỳ quan trọng là đảm bảo thiết bị nhận bản cập nhật firmware không tắt trong khi bản cập nhật đang được tải.

Điều quan trọng không kém là tránh áp dụng bản cập nhật firmware sai cho thiết bị. Đưa ra thiết bị một phần mềm mà thuộc về một thiết bị khác có thể dẫn đến phần cứng không còn hoạt động. Thông thường rất dễ để biết bạn đã tải xuống firmware  phù hợp hay chưa bằng cách kiểm tra kỹ xem số kiểu máy tương ứng với firmware đó có khớp với phần cứng bạn đang cập nhật hay không.

Một điều cần nhớ khi cập nhật firmware là trước tiên bạn nên đọc hướng dẫn liên quan đến thiết bị đó. Mỗi thiết bị là duy nhất và sẽ có một phương pháp cập nhật hoặc khôi phục chương trình cơ sở khác nhau.

Một số thiết bị không nhắc bạn cập nhật firmware, vì vậy bạn phải kiểm tra trang web của nhà sản xuất để xem liệu bản cập nhật mới đã được phát hành hoặc bạn có thể đăng ký email trên trang web của nhà sản xuất để bạn có thể nhận email khi cập nhật firmware mới xuất hiện.

Vấn đề của firmware với smartphone, máy tính bảng, TV thông minh và Android

Điện thoại thông minh và thiết bị di động Android đã chinh phục thế giới và nhiều người dùng muốn cập nhật “firmware” trên thiết bị của họ, cài đặt ROM tùy chỉnh, v.v. Vấn đề là hầu hết mọi người bây giờ sử dụng firmware không chính xác khi họ đề cập đến điện thoại thông minh và các thiết bị di động khác. Do đó, mình muốn giải thích các kỹ thuật của firmware, khi đề cập đến điện thoại thông minh và thiết bị di động, để bạn hiểu mọi thứ đúng:

• Thuật ngữ firmware, đặc biệt là khi nói về các thiết bị dùng Android, đã được định nghĩa không chính xác như firmware bao gồm tất cả các phần mềm trên các thiết bị đó. Android “firmware” có nghĩa là firmware cộng với hệ điều hành Android ở trên nó thôi.
• Bạn cũng gặp thuật ngữ ROM tùy chỉnh. ROM không có nghĩa là – Bộ nhớ chỉ đọc là nơi firmware được lưu trữ trong phần cứng của điện thoại thông minh. ROM có nghĩa là hệ điều hành bao gồm firmware cần thiết để điện thoại thông minh hoạt động. Vì vậy, bạn nhận được hai thứ trong ROM của điện thoại thông minh: firmware, giống như trong định nghĩa đã chia sẻ trước đó và hệ điều hành trên firmware.
• Khi bạn mua điện thoại thông minh, nó đi kèm với “stock ROM” hoặc “stock firmware”. “ROM stock” được cung cấp bởi nhà sản xuất điện thoại thông minh (nếu điện thoại đã được mở khóa) hoặc bởi nhà điều hành di động nơi bạn đăng ký (nếu bạn mua điện thoại thông minh bị khóa). Nhà điều hành di động sử dụng “ROM stock” do nhà sản xuất điện thoại thông minh của bạn cung cấp và sửa đổi nó theo sở thích của họ, dẫn đến “ROM stock” mới chỉ có trên điện thoại thông minh được bán bởi nhà điều hành di động đó.

Điều tương tự cũng xảy ra với TV thông minh, cho máy tính bảng và các thiết bị di động khác sử dụng HĐH Android.